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多介質過濾器的設計原理,你知道嗎?

 多介質過濾器是利用一種或幾種過濾介質,在一定的壓力下把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒材料,從而you效的除去懸浮雜質使水澄清的過程,常用的濾料有石英砂,無煙煤,錳砂等,主要用于水處理除濁,軟hua水,純水的前級預處理等,出水濁度可達3度以下。


  過濾的含義,在水處理過程中,過濾一般是指以石英砂、無煙煤等濾料層截留水中懸浮雜質,從而使水獲得澄清的工藝過程。用于過濾的多孔材料稱為濾料,石英砂是常見的濾料。濾料有粒狀,粉狀和纖維狀多種。常用濾料有石英砂、無煙煤、huo性炭、磁鐵礦、拓榴石、陶瓷、塑料球等。


  多介質過濾器(濾床),既采用兩種以上的介質作為濾層的介質過濾器,在工業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng)中,用以去除污水中雜質、吸附油等,使水質符合循環(huán)使用的要求。過濾的作用,主要是去除水中的懸浮或膠態(tài)雜質,特別是能you效地去除沉淀技術不能去除的微小粒子和細jun等,BODs和COD等也有某種程度的去除效果。

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  性能參數(shù)如下表所示:


  過濾器構成


  多介質過濾器主要由過濾器體、配套管線和閥門構成。


  其中過濾器體主要包括以下組件:簡體;布水組件;支撐組件;反洗氣管;濾料;排氣閥(外置)等。


  濾料的選擇依據(jù)


  (1)bi須有足夠的機械強度,以免在反沖洗過程中很快地磨損和破碎;


  (2)化學穩(wěn)定性要好;


  (3)不含有對人體健康有害及有毒物質,不含有對生產(chǎn)有害、影響生產(chǎn)的物質;


  (4)濾料的選擇,應盡量采用吸附能力、截污能力大、產(chǎn)水量高、出水水質好的濾料。


  在濾料中,卵石主要是起支撐作用,在過濾工藝過程中,因其強度高,相互之間的間距縫隙穩(wěn)定,孔隙大,便于正洗工序中,濾后水順利通過;同樣,反洗工序中,反洗水和反洗空氣等能順利通過。常規(guī)配置中,卵石分為四種規(guī)格,鋪墊方式為自下而上先大后小。


  濾料的粒徑和裝填高度之間的關系,濾床的高度和濾料的平均粒徑的比值為800~1000(設計規(guī)范)。濾料的粒徑的大小和過濾精度相關。


  多介質過濾器:在水處理上使用的多介質過濾器,常見的有:無煙煤-石英砂-磁鐵礦過濾器,huo性炭-石英砂-磁鐵礦過濾器,huo性炭-石英砂過濾器,石英砂-陶瓷過濾器等。


  多介質過濾器的濾層設計,主要考慮的因素為:


  1、不同濾料具有較大的密度差,保證反洗擾動后不會發(fā)生混層現(xiàn)象。


  2、根據(jù)產(chǎn)水用途選擇濾料。


  3、粒徑要求下層濾料粒徑小于上層濾料粒徑,以保證下層濾料的有you性和充分利用。


  事實上,以三層濾床為例,上層濾料粒徑 zui大,有密度小的輕質濾料組成,如無煙煤、huo性炭;中層濾料粒徑居中,密度居中,一般為石英砂組成;下層濾料由粒徑zui小,密度zui大的重質濾料組成,如磁鐵礦。由于密度差的限zhi,三層介質過濾器的濾料選擇基本上是固定的。上層濾料起粗濾作用,下層濾料起精濾作用,這樣就充分發(fā)揮了多介質濾床的作用,出水水質明顯好于單層濾料的濾床。而對于飲用水,一般禁止使用無煙煤,樹脂等濾料。


  石英砂過濾器:石英砂過濾器是一種采用石英砂作為濾料的過濾器。可you效去除水中的懸浮物,并對水中的膠體、鐵、you機物、nong藥、錳、細jun、病du等污染物有明顯的去除作用。


  其有過濾阻力小,比表面積大,耐酸堿性強,耐氧化,PH適用范圍為2-13,抗污染性好等優(yōu)點,石英砂過濾器的獨特優(yōu)點還在于通過優(yōu)化濾料和過濾器的設計,實現(xiàn)了過濾器的自適應運行,濾料對原水濃度、操作條件、預處置工藝等具有很強的自適應性,即在過濾時濾床自動形成上疏下密狀態(tài),有利于在各種運行條件下保證出水水質,反洗時濾料充分散開,清洗效果好。


  砂過濾器具有過濾速度快、過濾精度高、截污容量大等優(yōu)點。廣泛用于電力、電子、飲料、自來水、石油、化工、冶金、紡織、造紙、食品、游泳池、市政工程等各種工藝用水、生活用水、循環(huán)用水和廢水的預處理領域。


  石英砂過濾器設備結構簡單、運行可以實現(xiàn)自動控制、處理流量大、反沖次數(shù)少、過濾效率高、阻力小、操作維修方便等特點。


  huo性炭過濾器:濾料為huo性炭,用于去除色、味、余l(xiāng)v和you機物,其主要作用方式是吸附,huo性炭是一種人工制成的吸附劑。


  huo性碳過濾器廣泛用于生活用水及食品工業(yè)、化工、電力等行業(yè)的水的預處理。由于huo性炭具有發(fā)達的細孔結構和巨大的比表面積,因此對水中的溶解性you機物,如苯類,酚類化合物等具有很強的吸附能力,而且對于用生物法和化學法很難去除的you機污染物,如色度、異臭、表面huo性劑、合成洗滌劑和染料等都有較好的去除效果。粒狀huo性炭對水中的Ag^+,Cd^2+,CrO4^2-等離子去除率達百分之85 以上。


  通過huo性炭濾床后,水中懸固小于0.1mg/L,COD去除率一般為百分之40 ~50 ,游離lv小于0.1mg/L。


  反沖洗工藝:過濾器的反洗,主要是指過濾器在使用一定周期后,其濾料層截留和吸附一定量的雜物和污漬,這使得過濾器的出水水質下降,主要表征:過濾器的正常濾后水質變差,進水和出水管道的壓力差增da,同時,單臺過濾器的流量降低。


  反沖洗的原理:水流逆向通過濾料層,使濾層膨脹、懸浮,借助水流的剪切力和顆粒的碰撞摩擦力清洗濾料層使濾層內(nèi)的污物脫離并隨反洗水排出。


  反沖洗的必要性


  (1)在過濾過程中,原水中的懸浮物等被濾料層截留吸附并不斷地在濾料層中積累,于是濾層孔隙逐漸被污物堵塞,在濾層表面形成濾餅,過濾水頭損失不斷增加。當達到某一限度時,濾料需進行清洗,使濾層恢復工作性能,繼續(xù)工作。


  (2)過濾時由于水頭損失增加,水流對吸附在濾料表面的污物的剪切力變大,其中有些顆粒在水流的沖擊下移到下層濾料中去,zui終會使水中的懸浮物含量不斷上升,水質變差,當雜質透過濾層時,過濾器失去過濾效果。因此,到一定程度時,需要清洗濾料,以便恢復濾料層的納污能力。


  (3)污水中的懸浮物中含有大量you機物,長期滯留在濾層中會導致濾層中細jun微生物富集繁殖,發(fā)生厭氧腐bai現(xiàn)象,需定期清洗濾料。


  反沖洗參數(shù)控制和確定


  (1)膨脹高度:反沖洗時,為了保證濾料顆粒有足夠的間隙使污物迅速隨水排出濾層,濾層膨脹率應大一些。但膨脹率過大時,單位體積中濾料的顆粒數(shù)變少,顆粒碰撞的機會也減少,所以對清洗不利。雙層濾料,膨脹率為40%----50%。注意:在生產(chǎn)運行中,對濾料的填充高度、膨脹高度等隨機進行檢查,因為正常反洗過程中,會有部分濾料的跑失或磨損,需要進行補充。相對穩(wěn)定的濾層,確保guo濾水質的穩(wěn)定,保證反沖洗的效果。


  (2)反洗水量和壓力:一般設計要求,反洗水的強度為40 m3/(m2?h),反洗水的壓力≤0.15 MPa。


  (3)反洗空氣量和壓力:反洗空氣的強度為15m/(m?h),反洗空氣的壓力≤0.15MPa。注意:在反洗過程中,通入的反洗空氣匯集于過濾器的頂部,大部分應通過雙孔排氣閥排出。日常生產(chǎn)中。需經(jīng)常檢查排氣閥的通暢性,主要表征在閥球升降的自you度上。


  氣水聯(lián)合反洗


  (1)先用空氣沖洗,再用水反沖洗:首先將濾池水位降至濾層表面上100 mm處,通入空氣數(shù)分鐘,然后用水反沖洗。適用于表面污染重而內(nèi)部污染輕的濾池。


  注意:相應的閥門,關閉bi須到位;否則,水位降到濾層表面以下時,濾層的上部沒有水的浸潤,顆粒的上下擾動過程中,污物不能you效排出,反而會往濾層深處移動。


  (2)空氣和水聯(lián)合反洗:從靜止濾層下部同時送入空氣和反洗水,空氣在上升過程中在砂層內(nèi)合形成大氣泡,遇到濾料時又變成小氣泡,同時對濾料表面產(chǎn)生擦洗作用;反洗水頂松濾層,使濾料呈懸浮狀態(tài),利于空氣對濾料的擦洗。反洗水和反洗空氣的膨脹作用相互疊加,比單一進行時,作用更強。


  注意:水的反洗壓力和空氣的反洗壓力和強度不同,應注意先后順序,避免反洗水進入空氣管道。


  (3)在氣水聯(lián)合反洗結束后,停止進入空氣,反洗水保持相同的流量,繼續(xù)沖洗3min~5min,即可去除yi留在濾床中的氣泡。


  備注:可留意頂部雙孔排氣閥的狀態(tài)。


  濾料板結原因分析


  (1)截留在濾層上表層的污物,如果在一定周期內(nèi),不能you效地去除,在隨后的反洗過程中,如果反洗空氣的分布不均勻會導致膨脹高度不均勻,隨著反洗空氣的搓動,搓動量小的地方,濾料表面的油污等雜質不能you效去除,在投入下一正常濾水周期后,局部負荷zeng大,雜質會從表面沉入內(nèi)部,球團逐漸zeng大,并同時向過濾器的填充深du內(nèi)延伸,直至整個過濾器失效。


  備注:實際運行中,反洗空氣不均勻的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn),主要是由于底部布氣管道的穿孔、局部濾帽的堵塞或損壞或是柵管間距的變形等原因引起。


  (2)濾層的表面濾料顆粒細小,反沖洗時相互碰撞機會少,動量小,所以不易清洗干凈。附著的砂粒易結成小泥球。當反沖洗結束濾層重新級配時,泥球就進入下層濾料中,隨著泥球的長大不斷向深處移動。


  (3)原水中所包含的油,截留在過濾器內(nèi),經(jīng)反洗并殘余部分,日積月累,是導致過濾器濾料板結的主要因素。何時進行反洗可根據(jù)原水的水質特點和出水水質要求,采用限定水頭損失、出水水質或過濾時間等標準來確定。


  過濾器加工和驗收工序的注意事項


  (1)要求出水槽與濾板的平行允差不大于2mm。


  (2)濾板的水平度及不平度均小于±1.5mm。濾板的結構,采用整體加工zui優(yōu)。當筒體直徑較大時,或受原材料、運輸?shù)确矫嬷萍s時,也可采用兩瓣拼接成形。


  (3)對濾板和筒體各接合部位的合理處理,對空氣反洗環(huán)節(jié)尤為重要。


  ①為消chu因濾板加工和筒體卷制等方面誤差造成的濾板和筒體的徑向間隙,一般采用圓弧環(huán)板逐段焊jie。接觸部位需采用滿焊。


  ②中xn管道和濾板的徑向間隙處理方法同上。


  備注:上述措施,確保了過濾和反洗只能通過濾帽或排管間隙連通。同時,也就保證了反洗和過濾通道的分布均勻性。


  (4)濾板上加工的通孔,徑向誤差為±1.5 mm。濾帽導桿和濾板通孔之間配合尺寸的zeng大,不利于濾帽的安裝或固定。通孔的加工 須采用機械設備。


  (5)濾帽的材質,尼龍zui佳,ABS次之。因上部添加的濾料,對濾帽的擠壓負荷ji大,要求強度要高,以避免變形。濾帽與濾板的接觸面(上、下表面)需加彈性橡膠墊。


文章標簽 多介質過濾器
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